論文の概要: Measuring the environment of a Cs qubit with dynamical decoupling
sequences
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.06983v1
- Date: Mon, 13 Mar 2023 10:33:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-14 15:47:44.509989
- Title: Measuring the environment of a Cs qubit with dynamical decoupling
sequences
- Title（参考訳）: 動的デカップリング列を用いたcs量子ビットの環境計測
- Authors: Sabrina Burgardt, Simon B. J\"ager, Julian Fe{\ss}, Silvia Hiebel,
Imke Schneider, Artur Widera
- Abstract要約: 光学的に閉じ込められた中性Cs原子25個までの非相互作用アンサンブル上での動的疎結合の実験的実装について報告する。
10個の再焦点パルスを持つACPMGシーケンスは、16.2(9) msのコヒーレンス時間を1桁以上178(2) msに増加させる。
本研究は, 単原子ダイナミックデカップリングによる原子浴のノイズスペクトロスコピーをめざしたものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We report the experimental implementation of dynamical decoupling on a small,
non-interacting ensemble of up to 25 optically trapped, neutral Cs atoms. The
qubit consists of the two magnetic-insensitive Cs clock states $\left| F=3,
m_F=0 \right>$ and $\left|F=4, m_F=0\right>$, which are coupled by microwave
radiation. We observe a significant enhancement of the coherence time when
employing Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) dynamical decoupling. A CPMG
sequence with ten refocusing pulses increases the coherence time of 16.2(9) ms
by more than one order of magnitude to 178(2) ms. In addition, we make use of
the filter function formalism and utilize the CPMG sequence to measure the
background noise floor affecting the qubit coherence, finding a power-law noise
spectrum $1/\omega^\alpha$ with $\mathit{\alpha} = 0.89(2)$. This finding is in
very good agreement with an independent measurement of the noise in the
intensity of the trapping laser. Moreover, the measured coherence evolutions
also exhibit signatures of low-frequency noise originating at distinct
frequencies. Our findings point toward noise spectroscopy of engineered atomic
baths through single-atom dynamical decoupling in a system of individual Cs
impurities immersed in an ultracold $^{87}$Rb bath.
- Abstract（参考訳）: 最大25個の光捕捉型中性cs原子からなる非相互作用アンサンブル上での動的デカップリングの実験的実装について報告する。
量子ビットは、2つの磁気非感受性csクロック状態である$\left|f=3, m_f=0 \right>$と$\left|f=4, m_f=0\right>$からなる。
Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) 動的疎結合を用いた場合のコヒーレンス時間を大幅に向上させる。
10個の再焦点パルスを持つcpmgシーケンスは16.2(9)msのコヒーレンス時間を1桁以上178(2)msに増加させ、さらにフィルタ関数形式を利用し、cpmgシーケンスを用いてクビットコヒーレンスに影響する背景雑音床を測定し、パワーローノイズスペクトル $1/\omega^\alpha$ with $\mathit{\alpha} = 0.89(2)$を求める。
この発見は、トラップレーザーの強度におけるノイズの独立測定と非常によく一致している。
さらに、測定されたコヒーレンス進化は、異なる周波数で発生する低周波雑音の符号も示している。
以上の結果から,超低温の$^{87}$Rb浴に浸漬した個々のCs不純物系の単一原子ダイナミックデカップリングによる原子浴のノイズスペクトルが示唆された。
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